Influencia de los Elementos de Aleación en las Propiedades del Magnesio

Influencia de los Elementos de Aleación en el Magnesio

El magnesio, como metal base en la ingeniería de materiales, requiere de la adición de diversos elementos para optimizar su rendimiento industrial. A continuación, se detallan los efectos de los principales aleantes:

Principales Elementos de Aleación

• Aluminio (Al): Mejora la resistencia y dureza del magnesio, además de facilitar el moldeo. Si supera el 6% en peso, permite la aplicación de tratamientos térmicos; no obstante, raramente excede el 10%. Una concentración del 6% en peso proporciona la mejor combinación de resistencia y ductilidad.
• Berilio (Be): Reduce la oxidación superficial del magnesio fundido. Se utiliza en concentraciones de hasta 0,001% en peso, aunque debe emplearse con precaución en la fundición en arena.
• Calcio (Ca): Reduce la oxidación durante la fusión y mejora la capacidad de laminación. Debe mantenerse por debajo del 0,3% en peso para evitar el agrietamiento durante los procesos de soldadura.
• Cobre (Cu): Mejora la resistencia a altas temperaturas, pero reduce significativamente la resistencia a la corrosión. Afecta negativamente si supera el 0,05% en peso. El máximo recomendado es de 0,005% en peso para garantizar una resistencia óptima a la corrosión.
• Litio (Li): Reduce la densidad del magnesio y aumenta la ductilidad, aunque disminuye la resistencia mecánica. Posee una solubilidad sólida que oscila entre el 5,5% y el 17% en peso.
• Manganeso (Mn): Mejora la resistencia al agua salada y elimina impurezas nocivas como el hierro. Generalmente no se añade en proporciones mayores al 1,5% en peso; en aleaciones con aluminio, el límite es de hasta 0,3%.
• Níquel (Ni): Reduce la resistencia a la corrosión. El máximo recomendado es de 0,005% en peso para mantener una resistencia óptima frente a agentes corrosivos.
• Tierras Raras: Aumentan la resistencia a altas temperaturas y reducen el agrietamiento de la soldadura. Se utilizan elementos como el Mischmetal (50% cerio, lantano y neodimio) o el didymium (85% neodimio, 15% praseodimio).
• Silicio (Si): Mejora la fluidez del metal fundido, aunque disminuye la resistencia a la corrosión en presencia de hierro.
• Plata (Ag): Mejora las propiedades mecánicas y la respuesta al endurecimiento por envejecimiento.
• Torio (Th): Aumenta la resistencia a la fluencia (creep) a altas temperaturas y mejora la soldabilidad. Comúnmente se emplea en rangos del 2% al 3% en peso.
• Estaño (Sn): Aumenta la ductilidad y reduce la tendencia a la fisuración durante el trabajo en caliente.
• Itrio (Y): Mejora la resistencia a la fluencia a temperaturas de hasta 300°C.
• Zinc (Zn): Mejora la resistencia a temperatura ambiente y ayuda a contrarrestar el efecto corrosivo del hierro y el níquel. Generalmente no se utiliza en más de un 1% en peso.
• Zirconio (Zr): Actúa como afinador de grano del material y mejora las propiedades mecánicas generales. No es compatible con aleaciones que contengan aluminio o manganeso.